場效應管放大電路的仿真設計3學時常見的電路仿真軟件：Pspice(Cadence)：較早的EDA軟件，集成度高，功能強大；Multisim(NI)：以Windows為基礎，提煉SPICE仿真的復雜內容；Simulink(Mathworks):與MATLAB集成，可以融入MATLAB算法；Ltspice（AD）：免費，利用專有建模技術實現宏模型，快速準確；TINA(TI)：基于SPICE語言的免費版本功能完整，安裝方便小巧好用。SPICE(SimulationProgramwithIntegratedCircuitEmphasis)實驗目的學習使用Multisim仿真分析場效應管的轉移特性和輸出特性；學習使用Multisim仿真放大電路的靜態參數及主要動態性能指標；學習使用Multisim觀察放大電路各主要參數的變化對放大器性能的影響。場效應管簡介場效應管的分類結型場效應管；金屬-氧化物-半導體場效應管。場效應管的特點與雙極型晶體管相比場效應管具有如下特點：①場效應管是一種電壓控制器件；②輸入阻抗高（尤其是MOS管），噪聲系數??；③溫度穩定性好，抗輻射能力強；④結型場效應管的源極S和漏極D可以互換使用，但切勿將柵極G和源極S電壓的極性接反；⑤不足之處是共源跨gm導值較低，只有ms級。結構類型

絕緣柵(MOSFET)N溝道

絕緣柵(MOSFET)P溝道

結型(JFET)N溝道

結型(JFET)P溝道

工作方式

增強型

耗盡型

增強型

耗盡型

耗盡型

耗盡型

電路符號

轉移特性曲線

輸出特性曲線

各種場效應管的特性比較設計任務根據Multisim軟件中提供的元器件，搭建一個共漏極放大電路，其性能指標要求，。已知條件，。設計其電路和參數。電壓跟隨器的作用負載上的電壓：加上電壓跟隨器后：電壓跟隨器的輸入阻抗高，輸出阻抗低，因而從信號源索取的電流小而且帶負載能力強，所以常用于多級放大電路的輸入級和輸出級；也可用它連接兩電路，減少電路間直接相連所帶來的影響，起緩沖作用，因此也稱為緩沖器。跟隨器實驗內容場效應管的轉移特性如選用2N3821，加入Vdd和Vss，保持Vdd不變，逐漸改變Vss，測量Ids，記錄下表中。測量次數12345678910Vss0-0.1-0.2Ids利用描點法，描繪出場效應管的轉移特性曲線。實驗內容場效應管的輸出特性逐漸改變Vdd，保持Vss（可選用Idss/2對應的值）不變，測量Ids，記錄下表中。測量次數12345678910VddIds利用描點法，描繪出場效應管的輸出特性曲線。場效應管的轉移特性和輸出特性曲線也可以直接在Multisim中測畫出實驗內容根據所選擇場效應管的轉移特性和輸出特性，記錄夾斷電壓Vp=

V，飽和電流Idss

=

mA；

取靜態工作點電流IdQ=Idss/2，計算原理圖中各個元件的參數。電路參數設計R4電阻值的設計與選取首先計算然后由，計算R4電阻值；根據，計算

V；根據，計算

V；電阻值R1、R2和Rp的設計與選取根據，，先選定R2的值，然后再選定R1和Rp的值。R3電阻值的設計與選取根據，而，，故取Ro核實是否滿足要求根據，若符合，則符合要求，否則需要重新設計、計算各電阻值。電容C1和C2的選取因為場效應管的輸入、輸出阻抗比晶體管高，可取電路參數設計搭建仿真電路，如圖所示實驗內容計算實驗內容可以用萬用表或Simulate/Analyses/DCOperatingpoint…等方法，測量與記錄電路的直流工作電壓，即測量

輸入f=1kHz的正弦波信號，調節信號源電壓US的大小，用示波器觀察跟隨器輸出波形，在不失真情況下測量源極跟隨器電壓放大倍數：測量輸入電阻Ri=Vo2R/(Vo1-Vo2)：其中Vo1為R短路時的輸出電壓，Vo2為R接入時對應的輸出電壓。輸入電阻還可以直接利用Simulate/Analyses/ACAnalysis…等方法獲取。測量輸出電阻Ro=(Vo/VoL-1)RL：其中Vo為空載時輸出的電壓，VoL為帶上負載時輸出的電壓。實驗內容測量原理Ui+-Ii放大電路UoIo+-RsUs+-RL通頻帶BW的測量：BW=fH-fL，用下圖波特圖觀察測量。調節電位器Rp，使放大電路的輸出電壓波形盡量大而且不失真，測量最大不失真輸出電壓峰值Vopm。用觀測失真波形。實驗內容注意事項仿真軟件及其版本不限。選擇結型場效應管型